管束制造技术

包括圆筒形壳（３０）的圆筒形容器，该圆筒形壳内部提供有管束，该管束包括多个平行管（１，５，９）和在圆筒形容器中用于支撑管子（１，５，９）的轴向间隔横向支撑件（２１，２２，２３，２４，２５），其中每个横向支撑件（２１，２２，２３，２４，２５）包括金属板网。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管束，该管束包括多个平行管和在圆筒形容器中用于支撑管子的轴向间隔横向支撑件。在另一方面，本专利技术涉及内部提供有管束的圆筒形容器，和在进一步的方面，本专利技术涉及换热器，该换热器包括圆筒形壳和布置在圆筒形壳中的管束。
技术介绍
管束应用的主要领域是在管壳式换热器中。管壳式换热器包括内部提供有管束的圆筒形容器，该管束包括多个在容器纵向延伸的平行管，其中管束进一步包括在圆筒形容器中用于支撑管子的轴向间隔横向支撑件。如公知的那样，管壳式换热器是间接换热器，其中在通过管束的管子的流体(管侧)和通过管子外部空间的流体(壳侧)之间传递热量。管壳式换热器的详细情况例如可以在如下文献中找到Perry化学工程师手册，第5版，1973，McGraw-Hill Inc.，11-3到11-21页。管束是换热器的最重要部件。管子端部固定到管板上。换热器可包括两个管板，一个在圆筒形容器的每个端部，或在换热器是U形管交换器的情况下在圆筒形容器一个端部的单一管板。应能理解也必须支撑管子的中间部分，例如以防止由于流体流动引起的振动对管子的损害。为支撑管子的中间部分，管束包括轴向间隔的横向支撑件。常规的支撑件是挡板，和在Perry中讨论了几种挡板。挡板不仅仅支撑管子，但由于它们限制壳侧中的流动区域，挡板也控制通过壳侧的流体流动。因此挡板的设计也由传热考虑确定。USA专利说明书No.2018037公开了管子支撑件，设计该支撑件以降低壳侧中的流动区域。此说明书公开了包括如下部分的管束多个平行管和在圆筒形容器中用于支撑管子中间部分的轴向间隔横向支撑件，其中横向支撑件由在管排之间狭道中布置的棒或条组成。横向支撑件由如下部分组成外径在一定程度上小于圆筒形容器内径的支撑环和固定在它们到支撑环的端部的平行棒或条。当管束的管子在三角形排列中布置时(其中布置管子使得它们的中心在等边三角形的角点上)，在它们之间60°角度下布置的成套三个轴向间隔横向支撑件足以在所有方向支撑管子。和当管子在正方形排列中布置时(其中布置管子使得它们的中心在正方形的角点上)，在它们之间90°角度下布置的成套两个轴向间隔横向支撑件足以在所有方向支撑管子。由于已知的横向支撑件由支撑环和固定到其上的平行棒或条组成，不容易制造提供有已知横向支撑件的管束。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供比已知管束制造简单的管束。为此目的，根据本专利技术的管束包括多个平行管和在圆筒形容器中用于支撑管子的轴向间隔横向支撑件，其中每个横向支撑件由金属板网组成。从板状金属制备金属板网(expanded metal)，将该板状金属切开和拉伸成交叉板条与间隙的结构。它的制造简单而便宜。此外可以容易地将板材切割成圆形，例如通过激光切割。可以选择间隙的尺寸使得它约等于管子直径，使得在横向上由单一横向支撑件支撑管子。或者，间隙的尺寸可以大于管子直径，使得横向支撑件在一个或两个横向中支撑管子。在此情况下，需要相对于彼此移动的两个或多个横向支撑件以在所有的横向中支撑管子。在说明书中和在权利要求中，术语“间隙的尺寸约等于管子直径”是指由下限和上限约束的横向支撑件间隙尺寸。下限在于管子可以无空隙地通过间隙，上限在于外径比管子大10％的计量管(gauge tube)可以无空隙地通过间隙。术语“间隙的尺寸大于管子直径”是指由下限约束的横向支撑件间隙尺寸，其中下限在于外径比管子外径大50％的计量管可以无空隙地通过间隙。实际的上限在于管束的两个到四个平行管在它们中心线之间它们的正常距离下布置时可以无空隙地通过间隙。附图说明现在参考附图通过例子更详细地本专利技术，其中图1简要显示本专利技术管束纵向截面的一部分；图2简要显示沿在更大比例下画的图1的II-II线的视图；图3简要显示横向支撑件间隙的另外大小情况；图4简要显示节段性横向支撑件的例子；图5简要显示由圆形区段形成的横向支撑件的例子；和图6显示图5一个横向支撑件的顶视图。具体实施例方式根据本专利技术的管束包括多个平行管1，2，3，4，5，6，7，8和9和在具有圆筒形壳30的圆筒形容器中用于支撑管子中间部分的轴向间隔横向支撑件21，22，23，24和25。请注意图1未显示管子与管板的末端部分。每个横向支撑件由金属板网40组成。金属板网40是一种交叉板条41与间隙42构成的结构。为清楚起见，在图2中未由参考号表示所有的板条和间隙。间隙42的尺寸应当约等于或大于管子1-9的外径。如从图2看出的那样，形成横向支撑件21的金属板网40的间隙42的尺寸大于管子1-9的外径。因此横向支撑件21仅在向下方向中支撑管子1-9。为在向上方向中支撑管子，将下一个横向支撑件22关于横向支撑件21交错。在虚线中，在图2中显示下一个横向支撑件22的金属板网的间隙52边缘。可选择地，横向支撑件的金属板网可以固定到外径略微小于圆筒形壳30内径的支撑环27(图1)。可以通过具有间隔元件(未示出)的连接棒连接支撑环27，以保证在安装和正常操作期间保持横向支撑件的轴向间距。在图2所示的本专利技术实施方案中，以与水平面呈45°角的坡度布置管子。在另外的实施方案中，是以水平的方式排列，这意味着将图2翻转45°。在此实施方案中，要求四个横向支撑件在横向中支撑平行管(左，右，上和下)。在图1和2所示的本专利技术实施方案中，两个相邻的横向支撑件支撑着所有的管子。或者，每个横向支撑件在所有的横向中支撑管子，在该情况下金属板网的间隙尺寸约等于管子的外径。现在参考图3，该图3仅显示相继布置的两个相邻横向支撑件的一小部分，所述支撑件由金属板网60和61组成和相对于彼此移动。金属板网60和61包括交叉板条62与间隙63。为清楚起见，在图3中未由参考号表示所有的板条和间隙。间隙63的尺寸大于管子65的外径。在图3所示的设计中，管束的四个平行管65在它们中心线之间以正常距离70布置，这四根平行管65无空隙地通过间隙63。横向支撑件已经相对于彼此移动以在所有的方向中提供支撑。在图1和2所示的本专利技术实施方案中，横向支撑件延伸圆筒形容器的整个内径。或者，横向支撑件是节段性横向支撑件。节段性支撑件能允许通过换热器壳侧流过流体的横流。图4简要显示许多金属板网的节段性支撑件80a，b，c，d，每个在不同位置含有开放区段82a，b，c，d。为清楚起见未显示管束的管子。通过使用这样的节段性支撑件，操作期间的液流以交替模式引导通过壳体，从而含有一些横流。在横流下的传热好于在纵向流动下的传热。图5和6显示根据本专利技术的横向支撑件的另一个实施方案。每个横向支撑件90a，和90b由支撑环98a，b中四个金属板网制成的圆扇区，91a，b，92a，b，93a，b，94a，b形成。每个圆扇区倾斜出与管束轴向垂直的平面，即倾斜出由支撑环94a，b确定的平面。在此例子中，圆扇区布置成使得它们关于壳96的直径倾斜。相对于水平面的倾斜角合适地为20-70度。大约30度的倾斜角可获得良好的结果。可以布置一中心轴向支撑梁99用于机械稳定性。为清楚起见，未显示通过金属板网圆的间隙延伸的管束的管子。图6显示横向支撑件90a的顶视图。在此投影图中可见到的圆扇区在圆形壳的整个内径延伸。很显然，在说明书中和在权利要求中提及“间隙的尺寸”的情况下，表示投影到垂直平面上的间隙尺寸，它是如图6中顶视图中可见到的尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管束，包括多个平行管和在圆筒形容器中用于支撑管子的轴向间隔横向支撑件，其中每个横向支撑件包括金属板网。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克斯F马尔德，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]